[发明专利]一种激光器及其制造方法与应用

说明书

本发明提出一种激光器及其制造方法与应用，包括：提供一激光器芯片，所述激光器芯片包括至少两个台型结构，相邻两个所述台型结构之间设置有切割道，且在每一所述台型结构内形成一发光孔；形成光学元件于所述激光器芯片上，所述发光孔发射的激光束通过所述光学元件出射；通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器，所述激光器包括至少一个所述台型结构。本发明提出的激光器的制造方法可以减少激光器的厚度。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种激光器及其制造方法与应用。

背景技术

直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用于光通信、光互连、光存储等领域。

在三维感知(3D Sensing)应用中，垂直腔面发射激光器通常还需要结合其他的光学元件进行工作，光学元件通常通过支架固定在光学元件上，因此光学模组的较厚，无法适用于小型化，超薄的电子设备中。

在其他的现有技术中，光学元件可以通过沉积的方式固定在激光器芯片上，然后在光学元件压印出光学图案，但是在压印过程中可能会对激光器芯片造成损伤。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种激光器及其制造方法与应用，通过将光学元件集成在激光器芯片上，改善激光器的制造方法，减小激光器的厚度，也可以避免对激光器芯片造成损伤。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种激光器的制造方法，包括：

提供一激光器芯片，所述激光器芯片包括至少两个台型结构，相邻两个所述台型结构之间设置有切割道，且在每一所述台型结构内形成一发光孔；

形成光学元件于所述激光器芯片上，所述发光孔发射的激光束通过所述光学元件出射；

通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器，所述激光器包括至少一个所述台型结构；

其中，所述光学元件通过粘结层设置在所述激光器芯片上，所述粘结层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，所述光学元件包括：

第一材料层；

第二材料层，位于所述第一材料层上；

透明顶衬，位于所述第二材料层上；

其中，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不同，所述第一材料层和所述第二材料层具有相互契合的光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状。

进一步地，所述台型结构位于所述衬底上，所述台型结构包括：

第一反射层，所述第一反射层具有第一表面和第二表面；

有源层，位于所述第一表面上；

第二反射层，位于所述有源层上。

进一步地，当所述激光器为正面结构时，所述光学元件位于所述第一反射层的所述第一表面上；当所述激光器为背面结构时，所述光学元件位于所述第一反射层的所述第二表面上。

进一步地，当所述激光器为正面结构时，在形成所述光学元件之前，在所述第一反射层上形成至少一个通孔，所述通孔连通所述第一表面和所述第二表面；且所述台型结构上第一电极的位于所述通孔内。

进一步地，在形成所述光学元件之后，还包括剥离所述衬底，并在所述第一反射层的第二表面上沉积第一电极，所述第二表面上的第一电极与所述通孔内的第一电极连接。